Составной бомбардировщик по-американски
После окончания Второй мировой войны у США, в отличие от остальных стран, денег было в избытке. Это явно видно по количеству военных самолетов новых типов и, в первую очередь, бомбардировщиков запущенных в серию в течение десяти лет с момента окончания войны. Одни из них постоянно на слуху и даже продолжают летать, о других не сразу вспомнят даже специалисты. Особняком стоит сверхзвуковой В-58 "Хастлер", который, несмотря на всю революционность, не смог оставить яркого следа в своей жизни. Разработка первого в мире стратегического сверхзвукового бомбардировщика началась в далеком 1949 г., когда в войска еще не поступил В-52.
Если самолет назван стратегическим, значит, он должен обладать межконтинентальной дальностью полета. А если назван сверхзвуковым, то значит, должен лететь на сверхзвуке, поглощая при этом огромное количество топлива. В те годы расход топлива при полете на сверхзвуке втрое превышал аналогичный для дозвукового режима полета. Как видно, эти два требования являются прямыми антагонистами, и решить подобную задачу крайне сложно. Первые попытки разрешить противоречия были сделаны с использованием концепции двухступенчатой системы: тяжелого дозвукового носителя В-36 и отделяемого сверхзвукового ударного аппарата с относительно небольшой массой и дальностью полета. Идея не являлась новой. Более того, имелась и альтернатива, правда, на тот период еще недостаточно проработанная, — дозаправка в воздухе.
Однако идея составного самолета уже зацепилась за умы командования ВВС США, и фирма "Конвэр" сосредоточила свои усилия именно на этом направлении. В конце 1950 г. вышел рабочий проект, предусматривающий следующий сценарий боевого применения.
Сначала носитель В-36 с подвесным (так называемым «паразитным») бомбардировщиком преодолевает 3200 км в направлении цели. Затем подвесной самолет, оснащенный пятью двигателями, отстыковывается и летит с крейсерской скоростью, равной 1,3 Маха еще около 3200 км. При подходе к цели "паразитный" летательный аппарат разгоняется до полутора Махов и сбрасывает контейнер с ядерным зарядом и одним двигателем(!). На обратном маршруте дальностью до 3200 км ударный самолет летит со скоростью 1,3М, а затем сбрасывает еще два двигателя. С оставшимися двумя двигателями заметно более легкий самолет возвращается на базу с дозвуковой скоростью. Вероятно всем ясно, что подобная схема ужасно сложная и затратная. Ведь, кроме боевого применения, необходимо проводить тренировки летных экипажей и разбрасывать налево и направо весьма дорогие двигатели. Тут даже у Пентагона возникла разумная тень сомнения в правильности выбранного пути.
В 1951 г. был объявлен конкурс на средний стратегический бомбардировщик. Реальное соревнование развернулось между трехдвигательным, оснащенным треугольным крылом МХ-1626 фирмы "Конвэр" (причем один двигатель по-прежнему был с боеприпасом в отделяемом контейнере), и четырехдвигательным, со стреловидным крылом МХ-1712 фирмы "Боинг". От концепции составного бомбардировщика на основе Б-36 к этому времени уже отказались. В феврале 1952 г. был организован окончательный конкурс между фирмами "Конвэр" и "Боинг", с дополненным требованием выполнения новым самолетом разведывательных задач. А ровно через год, в феврале 1953 г. "Конвэр" была объявлена победителем. Военными с фирмой был заключен официальный контракт на полномасштабную разработку самолета. В это же время МХ-1626 получил обозначение В-58.
Машина проектировалась по схеме "бесхвостка" с треугольным крылом, основанным на разработках немецкого конструктора А. Липпиша. В дальнейшем работы А. Липпиша фирма использовала и в проектах истребителей-перехватчиков F-102 (1953 г.) и F-106 (1956г.). Приверженность "Конвэр" такой схеме, кроме возможности использовать талант А. Липпиша, была связана с существенным преимуществом данной схемы, позволяющей получить более высокое аэродинамическое качество при полете на сверхзвуке.
В проекте В-58 в 1953 г. подвесной контейнер содержал боевую нагрузку, топливо, РЛС и часть оборудования. Четыре турбореактивных двигателя размещались на крыле бомбардировщика. Первоначально боевой контейнер с фюзеляжем образовывали единый корпус, имевший плоские сопрягаемые поверхности по линии отделения. Контейнер занимал почти всю длину фюзеляжа и даже был оборудован собственной носовой стойкой шасси, которая сбрасывалась после взлета. Все это усложняло и утяжеляло конструкцию. Совершить посадку с контейнером самолет не мог. В дальнейшем был принят вариант отдельного веретенообразного контейнера подвешиваемого на пилоне. РЛС перенесли из контейнера в фюзеляж (все-таки РЛС и в США стоили не дешево, чтобы ими разбрасываться) и установили длинную носовую стойку шасси.
Новый бомбардировщик оснастили опытными двигателями "Дженерал Электрик" YJ79-GE-1 (тяга на форсаже — 6580 кгс, на номинальном режиме 4450 кгс). Двигатель являл собою монстра с осевым одновальным компрессором, имеющим 17 ступеней, трехступенчатой турбиной и форсажной камерой. ТРДФ имел входной направляющий аппарат и направляющие аппараты первых шести ступеней компрессора с поворотными лопатками, что усложняло и удорожало конструкцию. В этот же период в Советском Союзе на подобное усложнение не шли, предпочитая находить решения более изящные и простые, а не решать проблему в лоб, простым наращиванием ступеней, тем более управляемых. Учитывая стоимость двигателей, первоначальная идея сбрасывания подобных двигателей, больше походила на желание бомбить противника золотыми слитками Максимальная продолжительность непрерывной работы форсажной камеры, обеспечивающей сверхзвуковой полет, ограничивалась двумя часами. Однако в реальной эксплуатации форсажная камера не включалась более чем на 45 мин, так как двигатель на этом режиме имел огромный расход топлива, и дальность падала до неприемлемых даже для среднего бомбардировщика расстояний.
Достаточно долго происходил процесс выбора способа расположения двигателей на В-58. Первоначальная конфигурация предполагала привычную, отработанную на В-47 и В-52 попарную подвеску ТРД под крылом. Разработчики рассчитывали, что данная схема обеспечит улучшение доступа к двигателям и уменьшение массы конструкции. Но продувки и испытания летающей модели показали, что лобовое сопротивление указанной компоновки на трансзвуке, в два раза превышало расчетное. В итоге ,был принят вариант с двигателями в отдельных подкрыльевых гондолах. Данная компоновка обеспечила снижение лобового сопротивления самолета, и как следствие рост дальности и скорости. Топливо должно было размещаться во внутренних баках самолета и в огромном подвесном контейнере.
Программа В-58 имела большой технический риск, ведь в то время даже отсутствовали достоверные методики расчета сверхзвуковых самолетов. После продувок больших моделей в 1954 г. ситуация только ухудшилась, так как откорректированные расчетные характеристики бомбардировщика, и в первую очередь дальность полета, снизились до критического показателя. В июле 1955 году программа была переведена в чисто экспериментальную. Поэтому 13 заказанных машин уже предназначались исключительно для аэродинамического исследования продолжительного полета на сверхзвуковых режимах. Однако в августе 1955 года заинтересованные круги пролоббировали продолжение программы создания бомбардировщика, и в этом же месяце из сборочного цеха выкатили первый опытный YB-58.
11 ноября 1956 г. летчик-испытатель Б. Эриксон поднял первую опытную машину в небо. 30 декабря 1956 г. YB-58 превысил скорость звука, а 29 июня 1957 г. самолет совершил первый полет со скоростью, 2,03М на высоте около 13 км. В июне 1959 г. был получен заказ на 290 самолетов В-58. Военные планировали сформировать из них пять авиакрыльев. Однако к началу 1960 г. объем заказа срезали до 116 бомбардировщиков.
Первый полет серийного самолета состоялся в сентябре 1959 г. Производство продолжалось всего два года и в октябре 1962 г. завершилось. Всего было произведено 13 опытных YB-58, 17 предсерийных и 86 серийных В-58А. Таким образом, В-58 поставил свой первый рекорд- по количеству самолетов предназначенных для летных испытаний и доводки равному 30. При запуске в серию самолету присвоили имя "Хастлер" которое можно перевести как бесцеремонный человек, действующий напролом.
Вторым рекордом В-58 стала высокая стоимость программы равная $3,2 млрд., т.е. $27,6 млн. на один самолет. Сумма по тем времена огромная. Людям считающим, что СССР тратил лишнего на вооружение стоит знать, что в американской печати тех лет утверждали, что В-58 стоит больше, чем, если бы он был выполнен целиком из золота. И эти слова были обоснованными. При цене золота в то время $35 за тройскую унцию и массе пустого снаряженного самолета с контейнером 30 150 кг цена "золотого" В-58 составила бы $33,9 млн. А фактическая цена одного В-58 с учетом всех расходов по программе на 1967 г. составила $33,5 млн. Стоит отметить, что бомбардировщик В-52 стоил всего $9 млн., а В-47 — $3 млн. Эксплуатационные расходы были соответствующие. Содержание одного авиакрыла В-58 обходилось в сумму, на которую можно было содержать три аналогичных подразделения с В-52.
Всего было сформировано два авиакрыла — на авиабазах Карсуэлл и Банкер Хилл. В боевом составе каждого авиакрыла по штату имелось 40 самолетов, каждая из трех эскадрилий крыла располагала 12 самолетами. В сентябре 1962 года самолеты были поставлены на дежурство. В тренировочных целях В-58 периодически развертывались на передовых базах в Испании, Англии, Японии и на острове Гуам. За все время эксплуатации бомбардировщики В-58 налетали 225 тыс. ч.
Первоначально самолеты были оснащены катапультируемыми креслами разработки фирмы "Конвэр". Однако эти кресла показали неприемлемые характеристики и низкое качество. Воспользовавшиеся ими летчики получали серьезные травмы. Все это привело к решению создать индивидуальные спасательные капсулы. Идти по пути упрощения специалисты фирмы явно не собирались. С 1962 г. капсулами были оборудованы все В-58А. Это устройство обеспечивала безопасное покидание самолета с предварительным сбросом фонаря, в диапазоне от 185 км/ч у земли до максимальной скорости на большой высоте.
Выбранная фирмой схема "бесхвостка" отличается невысокими характеристиками на режимах взлета и посадки. Для предотвращения касания хвостовой частью фюзеляжа поверхности ВПП на взлетно-посадочных режимах угол атаки пришлось ограничить величиной 17°, что при отсутствии механизации крыла, неэффективной на "бесхвостках", не позволяло получить хороший коэффициент подъемной силы, и как следствие высокие требования к аэродромам. Так как двигательные гондолы размещались под консолями крыла, а под фюзеляжем находился контейнер, было применено трехопорное шасси со стойками большой высоты. Высокое шасси также обеспечивало приемлемые для самолета схемы "бесхвостка" углы атаки на взлете и посадке. Бомбардировщик был оборудован системой дозаправки топливом в полете с помощью жесткой заправочной штанги.
Атака В-58 с передней полусферы всегда считалась маловероятной, поэтому конструкторы ограничились исключительно оборонительным вооружением для задней полусферы. Для уменьшения массы и занимаемого объема пришлось отказаться от планировавшейся пушки калибра 30 мм и ограничиться установкой с 20-мм пушкой "Дженерал Электрик" М61 "Вулкан". Изначально В-58 разрабатывался как однофункциональный бомбардировщик для применения ядерного оружия с большой высоты. В конце 1953 г. было решено использовать боевые подвесные системы четырех типов баков-контейнеров: МА-1, МВ-1, МС-1 и MD-1. Каждый контейнер МА-1 и МВ-1 нес ядерную БЧ и топливо для двигателей самолета-носителя. В конфигурации разведчика самолет должен был нести баки-контейнеры МС-1 или MD-1 с разведывательной аппаратурой. Однако намеченные планы так и не были реализованы в полном объеме. Наиболее сложным оказался "управляемый бомбовый контейнер" МА-1С. С технической точки зрения это была крылатая ракета массой 12295 кг и расчетной дальностью пуска около 260 км при высоте полета до 32900 м. Но конструкторы так и не справились с задачей, и после израсходования на нее $66 млн. программа МА-1C в мае 1957 г. была закрыта.
Таким образом, В-58 остался чистым бомбардировщиком, имевшим только свободнопадающие бомбы. Лучше обстояли дела с так называемым "однокомпонентным" баком-контейнером MB-1C. Он представлял собой оперенное осесимметричное тело длиной 17,4 м и диаметром около 1,5 м. Крестообразный хвостовой стабилизатор придавал контейнеру после сброса вращение относительно продольной оси. В контейнере имелись два топливных отсека, между ними располагалась термоядерная БЧ W39Y1-1. Масса контейнера, полностью заправленного топливом и снаряженного БЧ, составляла 16370 кг. После отработки в 1958 году сбрасывания с носителя В-58, он поступил на вооружение. Контейнер MB-1 имел ряд недостатков, ограничивавших его использование. Конструкторам не удалось устранить постоянные протечки топлива в отсек боевой нагрузки, из-за чего было повреждено несколько ядерных БЧ. Также зачастую невозможно было полностью выработать из контейнера топливо и тогда, на три четверти пустой, он становился балластом для самолета, создавая сопротивление и снижая дальность полета. Но особого выбора не было, и MB-1 оставался на вооружении вплоть до снятия с вооружения носителя.
Американским конструкторам все-таки пришлось снова пойти на дальнейшее усложнение самолета, и применить двухкомпонентный контейнер TCP с отдельным топливным баком и смонтированным над ним блоком ядерного боеприпаса, в котором также было два небольших топливных бака. Нижний бак контейнера мог быть сброшен после выработки топлива. А верхняя часть сбрасывалась непосредственно во время атаки. Решение о разработке TCP было принято в феврале 1958 г., а испытания проводились в 1960-1961 гг. После принятия TCP на вооружение ему отдавалось предпочтение (по сравнению с контейнером МВ-1С). В то же время в реальных полетах В-58А редко нес контейнер TCP и совершал полеты, в основном, с обычным контейнером MB-1 или только с верхним блоком контейнера TCP.
Контейнер позволял наносить удар только по одной цели. Но, это не устраивало военных , поэтому в 1962-1964 гг. на Б-58 установили и два подкрыльевых пилона для подвески термоядерных бомб Mk43 массой около 955 кг с мощностью заряда порядка 0,9 Мт.
В 1961-1963 гг. на В-58 установлено несколько мировых рекордов скорости и высоты полета. К наиболее заметным достижениям относятся: рекорд скорости по замкнутому маршруту протяженностью 1073 км на приз Блерио — 2095,48 км/ч (10 мая 1961 г.), рекорд скорости по замкнутому маршруту протяженностью 1000 км с нагрузкой 2000 кг — 2067,57 км/ч (14 января 1961 г.), рекорд высоты полета с нагрузкой 5000 кг — 26018 м (14 сентября 1962 г.).
Несмотря на рекорды, стать рабочей лошадкой ВВС США "Хастлер" было не суждено. И на то имелись веские причины. К примеру, топливо составляло 60% взлетной массы самолета, а дальность полета бомбардировщика даже на дозвуковой скорости не превышала 7550 км. А ведь по требованиям военных радиус действия В-58 должен был составлять 4260 км, из них 370 км на сверхзвуке. Все это было вызвано прожорливостью двигателей. Расход топлива на форсажном режиме составлял 22680...27200 кг/ч , а на дозвуке — 5000...5550 кг/ч. Поэтому в период эксплуатации максимальными дальностями полета на сверхзвукой скорости были 560…800 км.
Также не устраивал военных ограниченный боекомплект из одной бомбы, кроме того самолет не мог использовать управляемые ракеты, а также неядерное оружие. А ведь Америка беспрестанно лезла в локальные конфликты.
Самолет был к тому же излишне строгим в пилотировании, и это сказалось на уровне аварийности. В период с декабря 1958 г. по июнь 1960 г. произошло восемь катастроф, в которых погибли 11 человек, а несколько членов экипажей получили ранения. К январю 1964 г. разбились еще три самолета. Во второй половине 1960-х годов аварийность самолетов снизилась, но все же была достаточно высокой. Наибольший резонанс получили катастрофы, происшедшие в 1961 и 1965 гг. на парижских авиасалонах. Всего к моменту снятия В-58 с вооружения было потеряно порядка 20 % машин.
Не радовал самолет и наземный персонал, у которого он слыл "кошмарным" самолетом. Например, один из часто заменяемых элементов РЛС можно было извлечь лишь после извлечения из кабины спасательной капсулы. После замены элемента капсулу нужно было водворить на место для подключения питания и проверки работы РЛС, а если она все же не работала, то вся процедура повторялась вновь.
Прошло не так много времени с первого полета самолета, а доктрина применения авиации изменилась в корне. В начале шестидесятых годов прошлого века наиболее перспективным способом прорыва ПВО был признан маловысотный полет с огибанием рельефа местности. Под эту доктрину в 1965 г. были начаты проработки среднего стратегического бомбардировщика FB-111 на основе истребителя-бомбардировщика F-111. Через месяц после поставки САК первого самолета FB-111 началось снятие В-58 с вооружения , а завершилось оно — 16 января 1970 г. В 1977-1979 гг. "Хастлер" были разделаны на металлолом. Так закончилась история одного из самых амбициозных самолетов ВВС США.
Источники:
Эдмунд Цихош Э. Сверхзвуковые самолеты.
«Двигатель». 2006. №6.
Виноградов Р., Пономарев А. Развитие самолетов мира.
Информация